Question

【題目】在測定“小燈泡額定電功率”的實驗中，小紅所在的實驗小組用的電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω，所用滑動變阻器R（20Ω 1A）。她們所設計的實驗電路如圖甲所示。請你幫她們解決實驗中遇到的問題：

(1)小華按規范要求連接好電路，閉合開關后，發現電流表和電壓表的示數很小，燈泡不發光，原因是變阻器連入的電阻_______（選填“最大”或“最小”），導致電路的電流_______（選填“大”或“小”），燈的實際功率過______（選填“大”或“小”）；

(2)小紅同學閉合開關，移動滑片到某一位置時，電壓表的示數如圖乙所示為______V；若她想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑動變阻器滑片向_____（選填“左”或“右”）端移動，使電壓表的示數為2.5V；

(3)小紅同學移動滑動變阻器滑片，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的I-U圖像，根據圖像信息，計算出小燈泡的額定功率是______W；

(4)利用所測數據計算小燈泡正常發光時的電阻為______Ω；在多次測量中還發現：當電壓表的示數增大時，電壓表與電流表的示數之比在增大，造成這一現象的原因是_____。

Answer 1

【答案】最大 小 小 2 右 0.5 12.5 燈的電阻隨溫度的升高而變大

【解析】

(1)[1][2][3]小華按規范要求連接好電路，閉合開關后，發現電流表和電壓表的示數很小，則電路為通路，燈泡不發光，原因是變阻器連入的電阻最大，導致電路的電流小，根據可知，燈泡的實際功率過小。

(2)[4][5]圖乙中電壓選用小量程，分度值為0.1V，示數為2V，小于燈的額定電壓2.5V，燈泡在額定電壓下正常發光，故應增大燈泡兩端電壓，根據串聯電路電壓的規律可知，應減小變阻器的電壓，由分壓原理可知，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到電壓表示數為額定電壓為2.5V。

(3)[6]根據繪制成的圖丙所示的I-U圖像知，燈泡在額定電壓下的電流為0.2A， 則燈泡的額定功率為

(4)[7]由歐姆定律可得，燈泡正常發光時的電阻為

[8]由丙圖知，當電壓表的示數增大時，通過燈泡的電流也變大，根據可知，燈泡的功率變大，燈絲的溫度升高，由歐姆定律可知電壓表與電流表的示數之比即為燈泡的電阻，造成這一現象的原因是燈的電阻隨溫度的升高而變大。